동향

오픈소스 기반 ‘RISC-V’, 반도체 업계의 새로운 선택지로 주목


□ 인텔, RISC-V(리스크-파이브)* 생태계 확장하며 파운드리 경쟁력 차별화

* RISC-V는 2010년 UC버클리에서 개발된 무료 개방형 명령어 집합체(ISA: Instruction Set Architecture)로 누구나 RISC-V 기반 반도체 칩과 SW, IP를 설계·제조할 수 있는 것이 강점



ㅇ x86 아키텍처 기반의 프로세서 개발과 칩 제작에 역량을 축적해 온 인텔이 개방형 반도체 설계자산(IP) 생태계 조성에 속도를 내면서 업계 이목 집중

- 시스템온칩(SoC) 개발을 위한 소프트웨어 플랫폼 ‘Intel PATHFINDER for RISC-V’를 오픈하고 두 개의 버전(Starter/Professional Edition)으로 제공하기 시작

- 다양한 RISC-V 코어를 활용해 SoC를 설계하고 관련 SW를 개발할 수 있으며 SoC와 프로그래머블반도체(FPGA) 설계에 RISC-V 활용도를 높일 수 있는 인텔의 각종 역량을 지원하는 것이 이 플랫폼의 강점

- 전문가 버전(Professional Edition)은 더 넓은 범위의 IP 블록과 SW 솔루션을 제공하며 차별화



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ㅇ Intel PATHFINDER for RISC-V에 참여한 회사는 약 20여 개

- Andes는 AX45MP 및 NX27V 프로세서 유닛, Chips Alliance는 Rocket 코어, Codasip은 L31 코어, Fraunhofer IMS는 AIRISC SoC, MIPS는 EvoCore P8700 및 I8500, OpenHW Group은 CVE4 및 CVA6, SiFive는 P550, 이 외 Cadence, Codeplay, Check Point Software Technologies, Imperas, IOTech, Siemens 등에서 개발 및 디버깅 도구와 기타 SW 솔루션 제공



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ㅇ 인텔은 ’21년 RISC-V 기반 IP 개발업체인 SiFive 인수 시도, ’22.2월 RISC-V 생태계 구축에 10억 달러 펀드 제공, RISC-V를 활용하는 반도체 스타트업 지원 등 이미 RISC-V 기반 투자를 단행하며 관련 생태계 조성을 준비



ㅇ 이 같은 행보는 파운드리 후발주자인 인텔이 RISC-V 기반 반도체 IP 경쟁력을 확보해 선도 그룹으로 도약하려는 전략으로 분석

- IDM 2.0*을 통해 파운드리 시장에 재진입하면서 인텔은 삼성전자·TSMC와 견줄 새로운 역량 확보 시급

* IDM(Integrated Device Manufacturing) 2.0 전략은 인텔이 반도체 시장 지배력 강화를 위해 파운드리 시장 진출, 초미세공정 로드맵 등을 제시한 비전으로 ’21.3월 발표. 이후 기술 로드맵 행사(Intel Accelerated, ’21.7)에서 ’25년 1.8나노 공정 로드맵 등을 제시하며 ‘IDM 2.0’ 전략 업데이트

- 이에 RISC-V 기반 생태계에서 보다 많은 고객사를 확보하고 파운드리 미세공정 등 IDM 2.0 실행 성과를 극대화하려는 것으로 풀이



□ ARM 의존도를 낮출 수 있는 대안 ‘RISC-V’



ㅇ 엔비디아의 ARM 인수 추진·무산, ARM-퀄컴 소송전 등을 계기로 RISC-V에 대한 관심이 한층 높아진 가운데 인텔의 RISC-V 생태계 조성까지 속도를 내며 업계 이목 집중

- 주요 팹리스 업체나 다수의 반도체 회사는 그동안 영국 반도체 IP 회사 ARM이 제공하는 저전력 반도체 설계도와 명령어 세트를 이용해 다양한 반도체를 제작·생산

- 엔비디아의 ARM 인수가 많은 기업과 규제당국의 반대로 결국 무산(’22.2)되었는데 이는 ARM 이외의 새로운 선택지가 필요하다는 경각심을 불러온 대표적 사례

※ 그래픽칩 시장의 지배자인 엔비디아가 세계 모바일칩 설계 IP의 90% 이상을 장악하고 있는 ARM을 인수할 경우 독과점에 대한 우려가 크기 때문에 규제당국은 반대

- 칩 제조를 위해 관련 업계에 IP를 공급해 온 ARM이 특정기업에 인수되면 중립성이 훼손될 수 있고 공급망 이슈가 언제든지 발생 가능

- 또한 지난 8월 ARM은 美 반도체 팹리스 대표주자인 퀄컴과 소송전에 돌입. ARM은 퀄컴과 퀄컴이 인수한 팹리스 누비아를 미국 법원에 제소

- ARM은 퀄컴이 누비아를 인수해 기존 ARM과 누비아의 계약이 무효라고 주장하며 퀄컴이 누비아의 기술을 활용하는 것은 계약 위반이라는 입장. 반면 퀄컴은 누비아 인수는 ARM IP 사용권까지 포함하기 때문에 문제될 것이 없다고 반박

- 이에 특정 기업이 소유하지 않는 구조로서, M&A와 경영권 등에 영향을 받지 않고 라이선스 비용이 없는 오픈소스 명령어 세트 ‘RISC-V’가 ARM의 대항마로 부상



ㅇ 이미 RISC-V 기반 칩셋이 속도와 에너지 효율에서 인텔 제온 E7 프로세서와 삼성 엑시노스4를 앞선 것으로 나타나는 등 성능 검증

- ’20.12월 마이크로매직(Micro Magic)이 RISC-V 기반으로 개발한 마이크로프로세서는 클럭 속도 5GHz를 기록해 인텔 제온 E7 프로세서(3.2GHz)보다 빠른 속도 구현

- 또한 이 칩은 1.1볼트에서 1와트의 전력을 소모하며 인텔 제온 소비전력의 1% 미만에 불과한 저전력이 강점



ㅇ RISC-V 시장은 인텔 같은 대기업의 진입과 이들의 기술 노하우 접목, 솔루션 제공 등에 힘입어 점진적으로 확대 전망

- RISC-V는 속도와 저전력 등을 강점으로 AI나 딥러닝을 구현하는 신경망(Neural Network) 엔진(가속기)에 채택 증가

- 딜로이트 보고서(2022 Media and Telecommunications Predictions)에 따르면 RISC-V에 대한 시장 관심과 투자가 이어지면서 관련 매출이 ’21년 4억 달러, ’23년 8억 달러, ’24년 10억 달러 규모를 형성할 전망



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□ 국내 업계·연구기관의 RISC-V 기반 기술개발도 점진적으로 확산



ㅇ 일찍이 삼성전자가 RISC-V 기반의 5G 통신 모뎀과 이미지센서 생산 계획을 공개(’19.12)한 데 이어, LG전자도 신경망처리장치(NPU) 개발에 RISC-V 활용 중



ㅇ 대기업 외에도 에이디칩스, 세미파이브 등 반도체 IP 설계 전문기업, 스타트업도 RISC-V 활용 확산



ㅇ 최근 한국전자통신연구원(ETRI)이 RISC-V 기반으로 반도체 칩을 쉽고 빠르게 설계할 수 있는 플랫폼 ‘리스크파이브 익스프레스(RVX: RISC-V eXpress)’ 개발(’22.1)





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